admin 实现光学彩色图像文件的加密，我们提出了一种基于分数傅里叶变换相位编码并结合三色光栅的方法，该方法采用三色光栅技术糈一幅彩色图像调制为灰度图像，并采用分数傅里叶变换的相位编码进行加密。该方法不仅实验设备简单，成本较低，利于实现，而且可利用分数傅立叶变换的分数阶增加加密的重数。
一、光学彩色图像加密
1、三色光栅调制
1983年开发研制了三色光栅三色光栅是具有多重光栅结构的复合光栅，等价于将3个取向不同的一维Ronchi光栅叠加在一起，3个子光栅分别选择透过红绿蓝三原色光谱，并将其进行空间频率调制。调制后衍射光波的传播方，随光栅的不同走向而改变，使得各一级频谱出现在与其作用的子光栅走向对应的位置，从而实现了才同波长的衍射一级频谱的分离，根据三色光栅空域复用频域分离的特点，将三色光栅放置于成像系统的物面与像面之间，用平行白光照射彩色图像，光谱经过三色光栅调制，得到彩色图像的编码图像，该编码图像记录在黑白底片上。
图中S为白光点光源，L为准直透镜，将三色光栅直接覆盖在黑白胶片上，并与待加密的彩色图像透明片密接，只需曝光一次就可完成彩色编码和存储的过程。
用平行的白光照射输入面p1上的黑白编码片gp(x,y)，通过傅立叶透镜L1变换，在傅立叶频谱面P2上得到黑白编码片的频谱，在频谱面放置一空间滤波器，将RGB的一级频谱同时滤出，并呈现在不同方位上；经傅立叶透镜L2逆变换后，从滤波器通过的3种原色的光波到达输出面P3，分别形成了原彩色图像的3幅分色片，在空间精确复合，最后恢复出原彩色图像。
2、分数傅里叶变换加密
分数傅立叶变换是将信号由空域或时域变换到分数傅立叶域的一种方法，g（x，y）为待处理的原始图像，x，y为空间域坐标u,v为频率域坐标，G(u,v)为g(x,y）的分数傅立叶谱，α为分数傅立叶变换的阶。
用准直相干光照射位于输入平面的原始图像g（x，y），两个随机相位掩膜分别为M1=expπip (x,y)，和M2=expπib（u,v)，其中p(x,y)，和b(u,v)分别表示均匀分布在[0,2π)的独立白噪声，xy代表相应的空间域,uv代表相应的频谱域原始图像首先经过位于空间域的相位掩膜Mi，并绍过阶数为α1的分数傅里叶变换和位于分数傅里叶变换域的相位掩膜M2，得到图像的频谱。再经过阶数为α2的分数傅里叶变换，得到加密图像。解密为加密的逆过程，得到解密图像，位于分数傅里叶变换域的相位掩膜和两个阶数共同作为解密密钥，加大了密钥空间，增加了解密的复杂性，提高了系统安全性。
二、计算机模拟
对此方法进行了计算机模拟一级谱解码图像的亮度和分辨率明显比原采色图像的低，但原彩色图像的基本特征已恢复。
由于原彩色图像的强度信息集中在零级中心谱上，因此，需要融合零级解码。
解码后的图像原彩色图像的大部分信息基本恢复。
在解密过程中，当进行阶数或的分数傅里叶变换时，就不能得到原始图像。
小知识之分数傅里叶变换
分数傅里叶变换(fractional Fourier transform,FRFT)指的就是傅里叶变换的广义化。近几年来，分数傅里叶变换除了在信号处理领域有相当广泛的应用，其也在数学上被单独地研究，而定义出如分数回旋积分(fractional convolution)、分数相关(fractional correlation)……等许多相关的数学运算。
